第4章电线电缆及电器设备的选择ppt课件.ppt
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1、2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 1 页,内容提要:,电线、电缆及电器设备的选择是建筑供配电系统的重要内容之一。 本章介绍了电线、电缆及母线型号、截面的选择方法及综合分析与应用。 同时讲授常用低压电器的分类、使用功能、电器设备的选择原则和电器设备之间的配合。,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 2 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,4.1 电线、电缆及母线的选择,4.2 电器设备选择的原则,4.3 高压开关设备及其选择,4.4 低压电器设备及其选择,201
2、9年4月16日星期二7时18分21秒,第 3 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,4.1 电线、电缆及母线的选择,一. 常用电线和电缆型号的选择,1. 电线、电缆的概念,(1)电线、电缆的定义,电线、电缆是指用以传输电能信息和实现电磁能转换的线材产品。,电线:通常把只有金属导体的产品和在导体上敷有绝缘层外加轻型保护(如棉纱编织层、玻璃丝编织层、塑料、橡皮等)、结构简单、外径比较细小、使用电压和电流比较小的绝缘线,叫做电线。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 4 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,电缆:把既有导体(电缆芯)和承受电网电压的绝缘层,以及包覆在绝缘层上、使绝缘
3、材料免受潮气侵袭和机械损坏、从而长期保持绝缘性能的保护层(防止水份侵入的严密内护层,或加大机械强度的外护层),结构较为复杂,截面积较大的产品叫做电缆。电压等级稍高的电缆,其导体外和绝缘层外,还有用半导体或金属材料制成的屏蔽层。,(1)电线、电缆的定义,电线主要用于室内敷设。而电缆由于其复杂结构,故能够敷设在地下、水底等各种环境中,满足长期、安全传输电能的需要。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 5 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,从材料上分,(2)电线、电缆的简单分类,橡皮绝缘导线、塑料绝缘导线、氯丁橡皮绝缘导线、聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套导线等,以上统称电线。以及油浸纸绝
4、缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆、裸铝护套电缆、裸铅护套电缆等,以上统称电缆。,铝芯线、铜芯线、角钢滑触线;,从绝缘及保护层方面分,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 6 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,电 线,单芯线 多芯线 软线,按绝缘材料,按芯线材料,按芯线构造,橡皮绝缘线 塑料绝缘线,铜芯线 铝芯线,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 7 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,1)聚氯乙烯绝缘线(通称塑料绝缘线),常用的有聚氯乙烯绝缘电线,是在线芯外包上聚氯乙烯绝缘层。铜芯电线的型号为BV,铝芯电线的型号为BLV。型号含义如下:,2019
5、年4月16日星期二7时18分21秒,第 8 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,BLV,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 9 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,BV,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 10 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,电线外型为圆形。截面积10mm2 以下时,还可制成两芯扁形电线。 聚氯乙烯绝缘软线主要用作交流额定电压250V以下的室内日用电器及照明灯具的连接导线,俗称灯头线,都是双芯的,其型号为RVB(平行塑料绝缘软线)和RVS(双绞塑料绝缘软线)。 除此以外,在民用建筑中还常用一种塑料绝缘线,叫做聚氯乙烯绝缘和护套电线,它是
6、在聚氯乙烯绝缘外层外再加上一层聚氯乙烯护套构成的,线芯分为单芯、双芯和三芯。电线的型号为BVV(铜芯)和BLVV(铝芯)。这种电线可以直接安装在建筑物表面,它具有防潮性能和一定的机械强度。广泛用于交流500V及以下的电气设备和照明线路的明敷设或暗敷设。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 11 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,优点: 这类电线绝缘性能良好,制造工艺简便,价格较低,不用棉纱和橡胶,室内明敷或穿管都可取代橡皮绝缘线,生产量大,应用广泛。,缺点: 是对气温适应性能较差,低温时易变硬发脆,高温或日光下绝缘老化较快,不宜室外敷设。,聚氯乙烯绝缘线(通称塑料绝缘线)优缺
7、点,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 12 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,RV,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 13 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,RVS,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 14 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,RVV,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 15 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,RVVP,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 16 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,RVVB,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 17 页,第4章 电线、电缆及电器设
8、备的选择,2)橡皮绝缘电线,这类电线弯曲性能较好,对气温适应较广,常用的型号有BX(BLX)和BBX(BBLX)。BX(BLX)为铜(铝)芯棉纱编织橡皮绝缘线,BBX(BBLX)为铜(铝)芯玻璃丝编织橡皮绝缘线。这两种电线是日前仍在应用的旧品种。 它们的基本结构是在芯线外面包一层橡胶,然后用编织机编织一层棉纱或玻璃丝纤维,最后在编织层上涂蜡而成。由于这两钟电线生产工艺复杂,成本较高,正逐渐被塑料绝缘线所取代。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 18 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,这类电线具有前两类电线的优点,且耐油性能好,不易霉,不延燃,适应气温性能好,老化时间为普通橡
9、皮线的2倍,适宜作室外架空线或进户线用。 缺点是绝缘层机械强度比橡皮线低。 主要型号有:BLXF、BXF。,3(氯丁)橡皮绝缘线,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 19 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,电 缆,按其用途,电力电缆 控制电缆,按其绝缘材料,按其线芯组成,油浸纸绝缘电缆 橡皮绝缘电缆 塑料绝缘电缆,单芯 双芯 三芯 多芯,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 20 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 21 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 22
10、页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 23 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,电力电缆型号各部分的代号及其含义: 1.绝缘种类:V代表聚氯乙稀;X代表橡胶;Y代表聚乙烯;YJ代表交联聚乙烯;Z代表纸。 2.导体材料:L代表铝;T(省略)代表铜。 3.内护层:V代表聚氯乙稀护套;Y聚乙烯护套;L铝护套;Q铅护套;H橡胶护套;F氯丁橡胶护套。 4.特征:D不滴流;F分相;CY充油;P贫油干绝缘;P屏蔽;Z直流。 5.控制层:0无;2双钢带;3细钢丝;4粗钢丝。 6.外被层:0无;1纤维外被;2聚氯乙稀护套;3聚乙烯护套。 7.阻燃电缆在代号前
11、加ZR;耐火电缆在代号前加NH。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 24 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,1)聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆(即全塑料电缆),这种电缆的绝缘性能、弯曲性能、抗腐蚀性能均较好,且护套轻、耐油、耐酸碱腐蚀、不延燃、接头制作简便、价格便宜。,缺点是绝缘电阻率较油浸纸低,介质损耗大,耐腐蚀性能不完善,在含有三氯乙烯、二硫化碳、苯等化学物质的场合不适用。,主要型号有VV、VLV。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 25 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,1)YJV绝缘用的是交联聚乙烯,VV绝缘用聚氯乙烯。 2)YJV电缆工作温度
12、达90度,而VV只有70度,同截面积YJV电缆载流量大。 VV类电缆导体运行最高额定温度为摄氏70度,短路时(持续时间小于5秒)最高温度不超过摄氏160度。YJV类电缆导体运行最高额定温度为摄氏90度,短路时(持续时间小于5秒)最高温度不超过摄氏250度。 3)YJV从长远看比VV好(使用寿命长等),但比VV贵。 4)从技术经济指标看,三芯的YJV比VV电缆的各项参数都要高。,2)交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆(YJV、YJLV),在民用建筑中推荐使用YJV,其载流量比VV的大,更为主要的是在电气火灾时,由于其绝缘材料不含氯,燃烧时不会产生有毒气体。,2019年4月16日星期二7时18分2
13、1秒,第 26 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,3)电缆头,电 缆 头,按接头位置,中间接头 终端头,按安装场所,户内式 户外式,按制作安装材料,干包式 浇注式 热缩式 冷缩式,主要作用是使线路通畅,使电缆保持密封,并保证电缆接头处的绝缘等级,使其安全可靠地运行。若是密封不良,不仅会漏油造成油浸纸干枯,而且潮气也会侵入电缆内部,使纸绝缘性能下降。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 27 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 28 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 29
14、页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,分支电缆是适用于现代高层建筑和现代化工厂的一种新型垂直主电缆,其主要优点有:经济、缩短施工周期、高质量等。 分支电缆载流量只能做到1000A左右,引出的容量一旦确定后就难以更改,灵活性不如母线槽。此外,各支点的尺寸一定要比较准确。但总体来看,分支电缆仍是一种省钱(工程造价约为母线槽的5070)、省力、安全可靠的供电干线形式,有生命力。分支电缆已在世界上多数目家和地区的建筑行业中被广泛采用。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 30 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,4)电缆的阻燃性能 耐火布线: 指由于火的作用火灾温升曲线达到840时,
15、使线路在30min内仍可靠供电的布线方式。 耐热布线: 指由于火的作用火灾温升曲线达到380时,使线路在15min内仍能可靠供电的布线方式。 广泛应用于消防设备的耐火耐热布线中。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 31 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,一类高、低层建筑内的电力、照明、自控等线路宜采用阻燃型电线和电缆;但重要消防设备(如消防水泵,消防电梯,防、排烟风机等)的供电回路,有条件时可采用耐火型电缆或采用其他防火措施以达耐火配线要求。,二类高、低层建筑内的消防用电设备,宜采用阻燃型电线和电缆。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 32 页,第4章 电线、
16、电缆及电器设备的选择,低烟无卤型交联聚乙烯绝缘电缆 阻燃型普通电缆含有卤素,一旦发生电气火灾而燃烧时,不仅发烟量大而又还会产生大量的酸性有毒气体。,建筑电气工程宜优先选用交联聚乙烯绝缘电缆,代替聚氯乙烯电缆。,低烟无卤型交联聚乙烯绝缘电缆,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 33 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,(3)高层建筑中常用的电线和电缆,在高层建筑中,低压线路一般都用耐压为500V的BV-500型铜芯塑料线。导线截面为16mm2以上时,也可考虑选用铝芯塑料线BLV-500型(目前很少采用铝芯塑料线)。 BVV-500和BLVV型铜芯或铝芯塑料线由于用它明敷的场所较少
17、,除临时线路外,在高层建筑中很少采用。 在低压电力电缆中广泛采用全塑料电缆,有VV型或VLV型,或者采用带钢带或钢丝铠装的VV29、VV30、VLV20、VLV30型塑料电缆。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 34 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,(1)在下列场所应选择铜芯电缆或导线,1)需要运行中确保连接可靠的回路,一、二级负荷。 2)居住建筑、幼儿园、福利院、医院等用电设备的配电线路。 3)有爆炸、火灾危险、潮湿、腐蚀、连接移动设备及八度抗震及以上设防的场所重要的公共建筑。 4)监测及控制回路。 5)应急系统包括消防系统的线路。 6)室外配电线路。,2. 常用电线、
18、电缆型号选择,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 35 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,(2)电力电缆芯数及导线根数的选择,1)三相电路中电力电缆芯数及导线根数的选择 1kV及以下的TNC系统应采用4芯电缆或4根导线。 1kV及以下TNS系统应选用5芯电缆或5根导线。 2)单相电路中电力电缆芯数及导线根数的选择 1kV及以下TNC系统的单相回路应选用 2芯电缆或2 根导线。 1kV及以下TNS系统的单相回路应选用3芯电缆或3根导线。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 36 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,(3)尽量选用塑料绝缘电线,因为塑料绝缘线的绝缘
19、性能好、成本低。当在建筑物表面直接敷设时,应选用聚氯乙烯绝缘和护套电线。,(4)注意选用新材料、新品种的电线和电缆,不选用淘汰产品及限制使用的产品。,(5)电线和电缆具体型号选用,应根据使用环境和敷设方式而定,具体见P69表4-1。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 37 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,二.常用电线和电缆截面的选择方法,(1)不因长期通过负荷电流使导线过热,以避免损坏绝缘或短路失火等事故; (2)有足够的机械强度,避免因刮风、结冰或施工等原因被拉断; (3)线路上电压损失不能过大,对于电力线路,电压损失一般不能超过额定电压的10,对于照明线路一般不能超过
20、5。,1. 电线和电缆线的截面选择应满足的主要要求,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 38 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,2. 选择导线截面的步骤,(1)对于距离L200m的低压电力线路,一般先按发热条件的计算方法来选择导线截面,然后用电压损失条件和机械强度条件进行校验。 (2)对于距离L200m较长的供电线路,一般先按允许电压损失的计算方法来选择截面,然后用发热条件和机械强度条件进行验算。 (3)对于高压线路,一般先按经济电流密度选择法来选择导线截面,然后用发热条件和电压损失条件进行校验。,经济电流密度选择法:是指从经济角度出发,综合考虑输电线路的电能损耗和投资效益等
21、指标,来确定导线单位截面积内通过的电流值(其数值可查有关手册)。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 39 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,3.选择导线截面的具体方法,(1)按发热条件选择导线截面积,IZ导线或电缆的长期允许载流量(A); IC根据计算负荷求出的总计算电流(A) 。,IZ IC,民用建筑主要由低压供配电线路供电,因此导线截面积的选择主要采用:发热条件计算法和电压损失计算法。,IZ 可查表(附录2)获得。注意: IZ与环境温度和敷设条件有关; 截面积指相线截面积。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 40 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,低
22、压系统中性线和保护线的选择 中性线(N)截面的选择 (1)一般不小于相线截面的50%,即SN0.5S。 (2)对于三次谐波相当突出的三相线路,大于或等于相线截面,即: 气体放电灯为主的三相四线和两相三线电路:SNS; 采用晶闸管调光的三相四线和两相三线电路: SN2S。 (3)对于由三相线路分出的两相及单相线路,等于相线截面,即SNS。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 41 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,保护线(PE)截面的选择 (1)当S 16mm2时:SPE S; 当16mm2 S 35mm2时: SPE 16mm2; 当S35mm2时: SPE0.5 S。 (2
23、)保护线还应满足单相接地故障保护要求。 保护中性线(PEN)截面的选择 具有PE和N的双重功能,取其中最大值。即: SPEN =(50%100%) S 及单相接地故障保护要求。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 42 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,例4-1:某办公楼建筑施工工地,照明干线电压为380V三相五线,计算电流为108A,现采用BV-500型导线穿镀锌钢管暗敷设供电(环境温度按30计)。 试按发热条件选择相线及中性线截面。 解:因所用导线BV-500为500V铜芯塑料绝缘线,查附录2表2-1得:气温为30时,导线截面为50mm2的 IZ =122A。因IC =1
24、08A,所以 IZ IC ,满足发热条件。 因此相线选截面:S50mm2。 中性线(N)截面,选SN为25mm2; 保护线(PE)截面,按SPE为25mm2。,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 43 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,(2)按允许电压损失选择导线截面积,式中: U%电压变化率; U1线路的始端电压(V); U2线路的末端电压(V); Ur线路的额定电压(V)。,1)电压损失表示方法,2019年4月16日星期二7时18分21秒,第 44 页,第4章 电线、电缆及电器设备的选择,(2)按允许电压损失选择导线截面积,2)电压损失允许值,用电设备端子处电压偏移的允许
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